水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署算法的研究.pdf

1、隨著世界各國探索海洋熱潮的不斷興起，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用不再拘泥于對(duì)陸地上信息的感知與獲取，而逐漸向更為浩瀚的海洋進(jìn)發(fā)。作為傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在水下的延伸，水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在海底礦產(chǎn)資源的勘探與開發(fā)、水污染防治、海嘯與地震預(yù)警、導(dǎo)航定位以及軍事戰(zhàn)略部署等方面都擁有著廣闊的應(yīng)用前景，已經(jīng)引起了業(yè)界研究人員的高度重視。
　　水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展在帶來諸多機(jī)遇的同時(shí)，也面臨著一些亟待解決的技術(shù)難題。一方面，水下信道因其傳輸

2、速率低、延時(shí)高等復(fù)雜多變的特性，決定了現(xiàn)有的陸地通信協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)模型不能直接應(yīng)用于三維水環(huán)境中；另一方面，作為水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的基礎(chǔ)問題，節(jié)點(diǎn)部署機(jī)制的優(yōu)劣直接決定著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)對(duì)興趣數(shù)據(jù)的感知、獲取與處理能力。因此，本文圍繞水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)部署問題，討論并分析了不同的部署算法下對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋性能的影響。研究的主要內(nèi)容如下：
　　針對(duì)水環(huán)境中節(jié)點(diǎn)的分層覆蓋問題，提出了一種基于深度調(diào)節(jié)機(jī)制的水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署算法。該算法

3、首先通過計(jì)算各水下傳感器節(jié)點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的沃羅諾伊多邊形面積完成調(diào)度節(jié)點(diǎn)的選取，其次根據(jù)調(diào)度節(jié)點(diǎn)的下沉距離進(jìn)行深度調(diào)節(jié)，并最終實(shí)現(xiàn)一個(gè)層次化的三維節(jié)點(diǎn)部署目標(biāo)。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，本文提出的部署方案在網(wǎng)絡(luò)覆蓋率及節(jié)點(diǎn)間的連通率方面均表現(xiàn)出良好的性能。
　　為了更一步研究水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)冗余覆蓋問題，針對(duì)隨機(jī)部署的水下傳感器節(jié)點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種基于定向移動(dòng)虛擬距離的節(jié)點(diǎn)部署策略。該策略將節(jié)點(diǎn)的移動(dòng)過程分解為若干個(gè)步驟，各節(jié)點(diǎn)在每個(gè)步驟中